Das Rauschgift Kokain gilt bei seinen Konsumenten als leistungssteigernder Wachmacher. Denn die Droge steigert die Konzentration der stimulierenden Botenstoffe Dopamin und Serotonin im Gehirn und sorgt so für den “Kick”. Doch sehr schnell führt der Kokainkonsum nicht nur in die Sucht, er verändert und schädigt auch das Gehirn. So haben Kokainkonsumenten ein fünffach erhöhtes Risiko für Schlaganfälle, zudem stellten Forscher bereits vor einigen Jahren fest, dass die Droge das Gehirn vorzeitig altern lässt: Bei Kokain-Konsumenten schrumpft die graue Masse des Gehirns schneller und stärker. Dadurch kommt es vor allem nach längerem Drogenmissbrauch zu kognitiven Ausfällen. Eine Überdosis führt zudem sehr schnell zum Tod. Wie und warum die Gehirnzellen durch das Kokain absterben, blieb aber zunächst unklar. Klar war nur, dass die Droge auf die Zellen wie ein Gift wirkt. Prasun Guha und seine Kollegen von der Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore haben daher die Kokainwirkung auf Neuronen an Zellkulturen und Mäusen genauer untersucht.
Zelle verdaut sich selbst
Der Verdacht der Forscher: Möglicherweise beeinflusst das Kokain das natürliche Aufräum-Programm der Zellen. Dieses sorgt unter anderem über die sogenannte Autophagie dafür, dass überschüssige und funktionslos gewordene Proteine und andere Zellprodukte markiert und in Membranbläschen eingeschlossen werden. Diese wiederum verschmelzen mit enzymreichen Entsorgungsblasen, die den Inhalt der zellulären “Abfallbehälter” abbauen. “Eine Zelle ist wie ein Haushalt, der ständig Abfall produziert”, erklärt Guha. “Die Autophagie ist der Hauswart, der den Müll rausbringt – das ist normalerweise eine gute Sache.” Doch das Kokain, so ihr Verdacht, könnte diese Entsorgung aus dem Ruder laufen lassen: “Das Kokain bringt den Hauswart dazu, auch wichtige Dinge zu entsorgen, darunter die Mitochondrien, die die Energie für die Zelle produzieren”, so Guha. Ob dies wirklich der Fall ist, prüften die Forscher an den Gehirnen junger Mäuse, die schon im Mutterleib der Droge Kokain ausgesetzt waren.
Und tatsächlich: In den Gehirnen der jungen Mäuse setzte das Kokain eine Signalkaskade in Gang, durch die unter anderem Stickstoff-Monoxid (NO) vermehrt in den Neuronen freigesetzt wird. Dies wiederum beeinflusst den Botenstoff GAPDH und löst im Zellkern Veränderungen aus, die zu einer übersteigerten Autophagie führen, wie die Forscher berichten. Als Folge verdaut die Zelle sich gewissermaßen selbst. Der Zellkern schrumpft, dann auch die Zelle als Ganzes und schließlich geht die Nervenzelle zugrunde. “Unsere Studie demonstriert, dass die Zelltoxizität des Kokains damit zusammenhängt, dass sie über diese Signalkaskade die Autophagie antreibt und so den Zelltod hervorruft”, berichten Guha und seine Kollegen. Wie Zellkulturversuche zeigten, geschieht dies bereits bei einer Kokain-Konzentrationen von 0,1 Mikromol – und damit in dem Bereich, wie er schon bei niedrigen Dosen des Kokainkonsums schnell erreicht werden.
